JP3228465B2 - アルミニウム製熱交換器用フィン材およびその表面処理剤 - Google Patents
アルミニウム製熱交換器用フィン材およびその表面処理剤Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム製熱
交換器用フィン材（以下「アルミニウム製フィン材」と
いう。）に関し、該アルミニウム製フィン材は主にエア
コンに用いられるものである。さらに詳細には、アルミ
ニウム表面に優れた親水性を付与して水滴の生成を防止
することを特徴とする、水溶性重合体を主成分とする表
面処理剤および、該表面処理剤で表面を被覆されたアル
ミニウム製フィン材に関するものである。
交換器用フィン材（以下「アルミニウム製フィン材」と
いう。）に関し、該アルミニウム製フィン材は主にエア
コンに用いられるものである。さらに詳細には、アルミ
ニウム表面に優れた親水性を付与して水滴の生成を防止
することを特徴とする、水溶性重合体を主成分とする表
面処理剤および、該表面処理剤で表面を被覆されたアル
ミニウム製フィン材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】空調機の熱交換器用フィン材は、熱伝導
性に優れたアルミニウム薄板を使用しているが、冷房時
に水分の凝縮により発生する凝縮水がフィン材表面に付
着しフィン材間が凝縮水により封鎖される所謂ブリッジ
現象が発生する。このため通風抵抗が増大し、電力の損
失、騒音の発生、水滴の室内への飛散等の問題が発生し
ていた。また、最近の熱交換器の小型化に伴いフィン材
間隔が著しく狭くなってきたため上記問題がより顕著に
なってきた。
性に優れたアルミニウム薄板を使用しているが、冷房時
に水分の凝縮により発生する凝縮水がフィン材表面に付
着しフィン材間が凝縮水により封鎖される所謂ブリッジ
現象が発生する。このため通風抵抗が増大し、電力の損
失、騒音の発生、水滴の室内への飛散等の問題が発生し
ていた。また、最近の熱交換器の小型化に伴いフィン材
間隔が著しく狭くなってきたため上記問題がより顕著に
なってきた。
【０００３】これら問題を解決するため、アルミニウム
製フィン材に親水性を有する被膜を形成し水滴の付着を
防止する方法が検討されてきた。フィン材表面を親水化
する方法としては、水ガラス等の親水性無機化合物や界
面活性剤や水溶性樹脂等の有機化合物を使用する方法が
種々提案されている。
製フィン材に親水性を有する被膜を形成し水滴の付着を
防止する方法が検討されてきた。フィン材表面を親水化
する方法としては、水ガラス等の親水性無機化合物や界
面活性剤や水溶性樹脂等の有機化合物を使用する方法が
種々提案されている。
【０００４】アルミニウム製フィン材に親水性を有する
被膜を形成する方法としては、アルカリ珪酸塩とカルボ
ニル基を有する低分子有機化合物からなる親水性被膜形
成剤を使用する方法（特開昭６０−１０１１５６号公
報）、水溶性樹脂と吸水性樹脂からなる有機系化合物に
界面活性剤を配合してなる親水性塗料（特開昭６２−１
２９３６６号公報）等が開示されている。
被膜を形成する方法としては、アルカリ珪酸塩とカルボ
ニル基を有する低分子有機化合物からなる親水性被膜形
成剤を使用する方法（特開昭６０−１０１１５６号公
報）、水溶性樹脂と吸水性樹脂からなる有機系化合物に
界面活性剤を配合してなる親水性塗料（特開昭６２−１
２９３６６号公報）等が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
アルカリ珪酸塩を使用する方法は、プレス加工をする際
に金型の摩耗が発生する問題があり、また、有機系化合
物に界面活性剤を配合する方法では金型の摩耗は改善さ
れるものの、界面活性剤や親水性の有機系化合物が被膜
より流出することによる親水性の低下が起こる問題があ
った。本発明はこれらの問題を解決するものである。
アルカリ珪酸塩を使用する方法は、プレス加工をする際
に金型の摩耗が発生する問題があり、また、有機系化合
物に界面活性剤を配合する方法では金型の摩耗は改善さ
れるものの、界面活性剤や親水性の有機系化合物が被膜
より流出することによる親水性の低下が起こる問題があ
った。本発明はこれらの問題を解決するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を進めてきた結果、アルミニウム
薄板の両面に特定の組成の樹脂組成物の被膜を形成させ
ることにより、親水性に優れ、かつシリカ成分を含まな
いために被膜が軟質となりアルミニウム薄板のの成型時
に金型の摩耗が改善されることを見いだした。
を解決すべく鋭意研究を進めてきた結果、アルミニウム
薄板の両面に特定の組成の樹脂組成物の被膜を形成させ
ることにより、親水性に優れ、かつシリカ成分を含まな
いために被膜が軟質となりアルミニウム薄板のの成型時
に金型の摩耗が改善されることを見いだした。
【０００７】すなわち、本発明は、ビニルアルコール単
位、エポキシ基含有ビニル単位、脂肪族ビニルエステル
単位を含有するポリビニルアルコールおよびポリエチレ
ングリコールからなるアルミニウム製熱交換器用フィン
材の表面処理剤であって、該ポリビニルアルコールの重
合度が３００〜３３００、ケン化度が９０％以上、エポ
キシ基含有ビニル単位が０．２〜１２モル％であり、該
ポリビニルアルコール１００重量部に対して、分子量が
６００〜２００００のポリエチレングリコールを０．０
５〜５重量部含有する、アルミニウム製熱交換器用フィ
ン材の表面処理剤であり、また、該表面処理剤の水溶液
をアルミニウム製熱交換器用フィン材の表面に塗布し、
乾燥してアルミニウム製熱交換器用フィン材の表面に被
膜を形成する方法であり、更に熱交換器用フィン材の表
面に該表面処理剤の皮膜を有するアルミニウム製熱交換
器用フィン材に関するものである。
位、エポキシ基含有ビニル単位、脂肪族ビニルエステル
単位を含有するポリビニルアルコールおよびポリエチレ
ングリコールからなるアルミニウム製熱交換器用フィン
材の表面処理剤であって、該ポリビニルアルコールの重
合度が３００〜３３００、ケン化度が９０％以上、エポ
キシ基含有ビニル単位が０．２〜１２モル％であり、該
ポリビニルアルコール１００重量部に対して、分子量が
６００〜２００００のポリエチレングリコールを０．０
５〜５重量部含有する、アルミニウム製熱交換器用フィ
ン材の表面処理剤であり、また、該表面処理剤の水溶液
をアルミニウム製熱交換器用フィン材の表面に塗布し、
乾燥してアルミニウム製熱交換器用フィン材の表面に被
膜を形成する方法であり、更に熱交換器用フィン材の表
面に該表面処理剤の皮膜を有するアルミニウム製熱交換
器用フィン材に関するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明に用いるポリビニルアルコ
ールは、エポキシ基含有ビニル単位が０．２〜１２モル
％含有するものが好ましく、更に好ましくは０．５〜１
０モル％である。エポキシ基含有ビニル単位が低いと親
水性及び耐水性が十分でなく、高いと水溶液での安定性
が低下するので前述の範囲が好ましい。
ールは、エポキシ基含有ビニル単位が０．２〜１２モル
％含有するものが好ましく、更に好ましくは０．５〜１
０モル％である。エポキシ基含有ビニル単位が低いと親
水性及び耐水性が十分でなく、高いと水溶液での安定性
が低下するので前述の範囲が好ましい。
【０００９】また、該ポリビニルアルコールの重合度は
３００〜３３００、好ましくは５００〜２４００であ
る。重合度が小さいと被膜の耐水密着性が低下すること
となり、逆に大きくなると水溶液の粘度が高くなり作業
性が低下し膜厚の調整が難しくなるので前述の範囲が好
ましい。
３００〜３３００、好ましくは５００〜２４００であ
る。重合度が小さいと被膜の耐水密着性が低下すること
となり、逆に大きくなると水溶液の粘度が高くなり作業
性が低下し膜厚の調整が難しくなるので前述の範囲が好
ましい。
【００１０】ポリビニルアルコールのケン化度は９０％
以上であり、９５％以上であることが好ましい。ケン化
度が低いと、水に対する溶解性が高まり、アルミニウム
薄板に形成された被膜が溶解する欠点がある。
以上であり、９５％以上であることが好ましい。ケン化
度が低いと、水に対する溶解性が高まり、アルミニウム
薄板に形成された被膜が溶解する欠点がある。
【００１１】本発明に用いるポリビニルアルコールは、
公知の方法で製造される。すなわち（１）脂肪族ビニル
エステルとエポキシ基含有不飽和ビニル化合物を共重合
し、ケン化することにより得る方法、（２）通常のポリ
ビニルアルコールにエポキシ基含有飽和ビニル化合物を
混合する方法等があげられる。（１）の方法で使用され
る脂肪族ビニルエステルとしては、例えば蟻酸ビニル、
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、トリフロロ酢酸ビニ
ル等の脂肪族ビニルエステルを溶液重合、乳化重合、懸
濁重合、塊状重合等の公知の重合方法によりエポキシ基
含有不飽和ビニル化合物と共重合し、得られた重合体を
メタノール等のアルコールに溶解しアルカリ触媒を添加
してケン化し、乾燥して得ることが出来る。エポキシ基
含有不飽和ビニル化合物としては、アリルグリシジルエ
ーテル、メタアリルグリシジルエーテル、１−アリルオ
キシ−３，４−エポキシ−４−メチルブタン、１−アリ
ルオキシ−４，５−エポキシ−５−メチルペンタン、メ
タアリル−メチルグリシジルエ−テル等があげられる。
（２）の方法で使用されるエポキシ基含有飽和ビニル化
合物としては、ネオペンチルグリコールジグリシジルエ
ーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、グ
リセリンジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコ
ールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパント
リグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリ
シジルエーテル、ポリエチレングリコールモノブチルグ
リシジルエーテル、グリセリンポリグリシジルエーテル
等があげられる。
公知の方法で製造される。すなわち（１）脂肪族ビニル
エステルとエポキシ基含有不飽和ビニル化合物を共重合
し、ケン化することにより得る方法、（２）通常のポリ
ビニルアルコールにエポキシ基含有飽和ビニル化合物を
混合する方法等があげられる。（１）の方法で使用され
る脂肪族ビニルエステルとしては、例えば蟻酸ビニル、
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、トリフロロ酢酸ビニ
ル等の脂肪族ビニルエステルを溶液重合、乳化重合、懸
濁重合、塊状重合等の公知の重合方法によりエポキシ基
含有不飽和ビニル化合物と共重合し、得られた重合体を
メタノール等のアルコールに溶解しアルカリ触媒を添加
してケン化し、乾燥して得ることが出来る。エポキシ基
含有不飽和ビニル化合物としては、アリルグリシジルエ
ーテル、メタアリルグリシジルエーテル、１−アリルオ
キシ−３，４−エポキシ−４−メチルブタン、１−アリ
ルオキシ−４，５−エポキシ−５−メチルペンタン、メ
タアリル−メチルグリシジルエ−テル等があげられる。
（２）の方法で使用されるエポキシ基含有飽和ビニル化
合物としては、ネオペンチルグリコールジグリシジルエ
ーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、グ
リセリンジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコ
ールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパント
リグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリ
シジルエーテル、ポリエチレングリコールモノブチルグ
リシジルエーテル、グリセリンポリグリシジルエーテル
等があげられる。
【００１２】ポリエチレングリコールは、分子量が６０
０〜２００００の範囲が好ましく、更に好ましくは４０
００〜１１０００である。分子量が大きいと分散性が低
下し、小さいと耐水性が低下するので前述の範囲が好ま
しい。ポリエチレングリコールの添加量はポリビニルア
ルコール１００重量部に対して０．０５〜５重量部が好
ましく、更に好ましくは０．１〜３重量部である。ポリ
エチレングリコールの添加量が多いと塗膜表面にブリー
ドし外観不良を生じ、少ないと親水性の向上効果が発現
しない。
０〜２００００の範囲が好ましく、更に好ましくは４０
００〜１１０００である。分子量が大きいと分散性が低
下し、小さいと耐水性が低下するので前述の範囲が好ま
しい。ポリエチレングリコールの添加量はポリビニルア
ルコール１００重量部に対して０．０５〜５重量部が好
ましく、更に好ましくは０．１〜３重量部である。ポリ
エチレングリコールの添加量が多いと塗膜表面にブリー
ドし外観不良を生じ、少ないと親水性の向上効果が発現
しない。
【００１３】ポリビニルアルコールからなる水溶性重合
体は、硬化剤としてチタン、ジルコニウム、バナジウム
等の金属のキレート化合物を使用することが出来る。ま
た、アルミニウム薄板は公知の方法で表面処理を行なっ
ていたものを使用することができる。表面処理方法とし
ては、例えばクロメート処理、チタネート処理、ジルコ
ネート処理、ベーマイト処理があげられる。
体は、硬化剤としてチタン、ジルコニウム、バナジウム
等の金属のキレート化合物を使用することが出来る。ま
た、アルミニウム薄板は公知の方法で表面処理を行なっ
ていたものを使用することができる。表面処理方法とし
ては、例えばクロメート処理、チタネート処理、ジルコ
ネート処理、ベーマイト処理があげられる。
【００１４】アルミニウム薄板への表面処理剤の塗装
は、表面処理剤の水溶液に浸漬したり、或いは該水溶液
をロール塗装、スプレー等塗装する事により行うことが
できる。塗膜の乾燥条件は特に限定されるものではない
が、一般に９０〜２５０℃で１５秒〜３０分で行なわれ
る。
は、表面処理剤の水溶液に浸漬したり、或いは該水溶液
をロール塗装、スプレー等塗装する事により行うことが
できる。塗膜の乾燥条件は特に限定されるものではない
が、一般に９０〜２５０℃で１５秒〜３０分で行なわれ
る。
【００１５】従来のアルミニウム製フィン材は親水性の
持続時間が短かったり長時間水分にさらされると親水性
塗膜が溶出し親水性を維持できなくなるものがあった
が、エポキシ基含有ビニル単位を組み込むことにより親
水性の向上とアルミニウム薄板との耐水密着性を著しく
改善することが出来る。
持続時間が短かったり長時間水分にさらされると親水性
塗膜が溶出し親水性を維持できなくなるものがあった
が、エポキシ基含有ビニル単位を組み込むことにより親
水性の向上とアルミニウム薄板との耐水密着性を著しく
改善することが出来る。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。なお、「部」および「％」は特記しない限り
重量基準によるものとする。
説明する。なお、「部」および「％」は特記しない限り
重量基準によるものとする。
【００１７】実施例１ 酢酸ビニルとアリルグリシジルエーテルを共重合しケン
化して得られた、エポキシ基単位５モル％，ケン化度９
６％、重合度１８００のポリビニルアルコール（表１
ａ）２０部を６０℃に加熱した純水３８０部中に添加、
溶解し、固形分５％のポリビニルアルコール水溶液を４
００部を得た。得られたポリビニルアルコール水溶液に
分子量４０００のポリエチレングリコールを０．２部お
よび炭酸ジルコニウムアンモニウム０．５部混合し表面
処理剤水溶液を得た。０．１ｍｍのアルミニウム薄板を
脱脂後、クロメート処理し、その表面に表面処理剤水溶
液を膜厚約１ミクロンになるように塗布した。乾燥温度
２００℃で１分間乾燥し試験板を得た。得られた試験板
について初期親水性、１００時間流水に浸漬後の親水性
および塗膜の耐水密着性を測定した。結果を表２に示
す。
化して得られた、エポキシ基単位５モル％，ケン化度９
６％、重合度１８００のポリビニルアルコール（表１
ａ）２０部を６０℃に加熱した純水３８０部中に添加、
溶解し、固形分５％のポリビニルアルコール水溶液を４
００部を得た。得られたポリビニルアルコール水溶液に
分子量４０００のポリエチレングリコールを０．２部お
よび炭酸ジルコニウムアンモニウム０．５部混合し表面
処理剤水溶液を得た。０．１ｍｍのアルミニウム薄板を
脱脂後、クロメート処理し、その表面に表面処理剤水溶
液を膜厚約１ミクロンになるように塗布した。乾燥温度
２００℃で１分間乾燥し試験板を得た。得られた試験板
について初期親水性、１００時間流水に浸漬後の親水性
および塗膜の耐水密着性を測定した。結果を表２に示
す。
【００１８】実施例２〜６ 表１のｂ〜ｆに示すポリビニルアルコールおよびポリエ
チレングリコールを用いて、実施例１と同様にして表面
処理剤水溶液を作成し、初期親水性、１００時間流水に
浸漬後の親水性および塗膜の耐水密着性を実施例１と同
様に測定した。結果を表２に示す。
チレングリコールを用いて、実施例１と同様にして表面
処理剤水溶液を作成し、初期親水性、１００時間流水に
浸漬後の親水性および塗膜の耐水密着性を実施例１と同
様に測定した。結果を表２に示す。
【００１９】比較例１〜４ 表１のｇ〜ｊに示すポリビニルアルコールおよびポリエ
チレングリコールを用いて、実施例１と同様にして表面
処理剤水溶液を作成し、初期親水性、１００時間流水に
浸漬後の親水性および塗膜の耐水密着性を実施例１と同
様に測定した。結果を表２に示す。
チレングリコールを用いて、実施例１と同様にして表面
処理剤水溶液を作成し、初期親水性、１００時間流水に
浸漬後の親水性および塗膜の耐水密着性を実施例１と同
様に測定した。結果を表２に示す。
【００２０】（測定方法） 初期親水性：ダイナミックコンタクトアングル・アブソ
ープションテスター（ＦＩＢＲＯ ｓｙｓｔｅｍ ａｂ
社製）を用いて、試験板に１０μの純水を滴下し２０秒
後の塗膜上の水滴の接触角及び水滴直径を測定した。 流水浸漬後の親水性：試験板を流水中に１００時間浸漬
後乾燥して初期親水性の測定と同様に塗膜上の水滴の接
触角及び水滴直径を測定した。 耐水密着性：流水浸漬後の試験板の塗膜をテープ剥離試
験を実施し外観変化（剥離程度）を観察した。
ープションテスター（ＦＩＢＲＯ ｓｙｓｔｅｍ ａｂ
社製）を用いて、試験板に１０μの純水を滴下し２０秒
後の塗膜上の水滴の接触角及び水滴直径を測定した。 流水浸漬後の親水性：試験板を流水中に１００時間浸漬
後乾燥して初期親水性の測定と同様に塗膜上の水滴の接
触角及び水滴直径を測定した。 耐水密着性：流水浸漬後の試験板の塗膜をテープ剥離試
験を実施し外観変化（剥離程度）を観察した。
【００２１】 （判定方法） 親水性の水濡性 ○：水滴直径が７ｍｍ以上 △：水滴直径が６ｍｍ以上７ｍｍ未満 ×：水滴直径が６ｍｍ未満 耐水密着性 ○：外観変化なし △：わずかに剥離あり ×：剥離あり
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】
【発明の効果】本発明は、ビニルアルコール単位にエポ
キシ基含有不飽和ビニル単量体を共重合又はエポキシ基
含有飽和ビニル単量体を混合してなるポリビニルアルコ
ールとポリエチレングリコールとからなる水溶性重合体
をアルミニウム製フィン材の表面に塗布し、乾燥してな
る被膜を形成させることを特徴とするもので、ポリビニ
ルアルコールの親水性を向上させるとともに、アルミニ
ウム薄板との耐水密着性がきわめて良好となる。したが
って親水性被膜を流水に長時間さらしても親水性被膜が
剥がれたり溶出することがない。また、親水性被膜が柔
らかいためアルミニウムフィン材をプレス加工する際に
金型の摩耗が少ないアルミニウム製フィン材である。
キシ基含有不飽和ビニル単量体を共重合又はエポキシ基
含有飽和ビニル単量体を混合してなるポリビニルアルコ
ールとポリエチレングリコールとからなる水溶性重合体
をアルミニウム製フィン材の表面に塗布し、乾燥してな
る被膜を形成させることを特徴とするもので、ポリビニ
ルアルコールの親水性を向上させるとともに、アルミニ
ウム薄板との耐水密着性がきわめて良好となる。したが
って親水性被膜を流水に長時間さらしても親水性被膜が
剥がれたり溶出することがない。また、親水性被膜が柔
らかいためアルミニウムフィン材をプレス加工する際に
金型の摩耗が少ないアルミニウム製フィン材である。
Claims (3)
- 【請求項１】 ビニルアルコール単位、エポキシ基含有
ビニル単位、脂肪族ビニルエステル単位を含有するポリ
ビニルアルコールおよびポリエチレングリコールからな
るアルミニウム製熱交換器用フィン材の表面処理剤であ
って、該ポリビニルアルコールの重合度が３００〜３３
００、ケン化度が９０％以上、エポキシ基含有ビニル単
位が０．２〜１２モル％であり、該ポリビニルアルコー
ル１００重量部に対して、分子量が６００〜２００００
のポリエチレングリコールを０．０５〜５重量部含有す
る、アルミニウム製熱交換器用フィン材の表面処理剤。 - 【請求項２】 請求項１記載の表面処理剤の水溶液をア
ルミニウム製熱交換器用フィン材の表面に塗布し、乾燥
することを特徴とするアルミニウム製熱交換器用フィン
材の表面に被膜を形成する方法。 - 【請求項３】 アルミニウム製熱交換器用フィン材であ
って、その表面に請求項１記載の表面処理剤の皮膜を有
するアルミニウム製熱交換器用フィン材。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12314998A JP3228465B2 (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | アルミニウム製熱交換器用フィン材およびその表面処理剤 |
| MYPI9900109 MY129546A (en) | 1998-01-14 | 1999-01-12 | Aluminum heat exchanger fins and surface treating agent therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12314998A JP3228465B2 (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | アルミニウム製熱交換器用フィン材およびその表面処理剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11315247A JPH11315247A (ja) | 1999-11-16 |
| JP3228465B2 true JP3228465B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=14853409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12314998A Expired - Fee Related JP3228465B2 (ja) | 1998-01-14 | 1998-05-06 | アルミニウム製熱交換器用フィン材およびその表面処理剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3228465B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022014059A1 (ja) * | 2020-07-17 | 2022-01-20 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | マット材、バリアフィルム、波長変換部材、バックライトユニット、画像表示装置及びマット材形成用組成物 |
-
1998
- 1998-05-06 JP JP12314998A patent/JP3228465B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11315247A (ja) | 1999-11-16 |
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